- Tá chất: Tá chất (adjuvant, bắt nguồn từ từ adjuvare trong Tiếng La Tinh có nghĩa là hỗ trợ hoặc giúp đỡ) là những chất khi được trộn với kháng nguyên và tiêm cùng với chúng sẽ làm tăng tính sinh
1.3.Các kháng nguyên ghép
BÀI 11 MIỄN DICH GHÉP
1.3.Các kháng nguyên ghép
Những mô ghép có tính chất di truyền giống nhau được gọi là có khả năng hòa hợp mô. Những mô như vậy không gây ra đáp ứng miễn dịch và không dẫn đến phản ứng thải bỏ mô ghép. Những mô ghép thể hiện tính di truyền khác nhau được gọi là không có khả năng hòa hợp mô. Những mô ghép này sẽ sinh ra đáp ứng miễn dịch và dẫn đến thải bỏ mô ghép. Các kháng nguyên khác nhau quyết định tính chất hòa hợp mô được mã hóa bởi trên 40 locus khác nhau, nhưng những locus chịu trách nhiệm mã hóa các kháng nguyên gây ra phản ứng thải bỏ mô ghép mạnh sẽ được phân bố trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu (MHC) - ở chuột nhắt phức hợp hòa hợp mô chủ yếu được gọi là H-2, còn ở người là phức hợp HLA. Do các locus trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu nằm ở những vị trí gần nhau và thường liên kết chặt chẽ với nhau trong di truyền để thành một phức hợp hoàn chỉnh được gọi là haplotype e. Trong một dòng chuột nhắt thuần chủng thì tất cả các động vật là đồng hợp tử tại mỗi locus. Khi chuột nhắt của hai dòng thuần chủng khác nhau giao phối với nhau thì tất cả các con lai ở thế hệ F1 sẽ thừa hưởng một haplotype từ bố và một haplotype từ mẹ. Những con lai ở thế hệ F1 này đều có thể chấp nhận mô ghép hoặc từ bố, hoặc từ mẹ. Tuy nhiên các con vật ở dòng bố lẫn dòng mẹ đều không chấp nhận mô ghép từ con lai F1 vì các dòng bố mẹ thiếu 1 haplotype của con lai F1. Sự di truyền của các locus trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu của một quần thể không thuần chủng xẩy ra phức tạp hơn bởi vì từng locus có kiểu hình đa ạng, điều này tạo ra trạng thái dị hợp tử của hầu hết các locus. Khi các chuột nhắt không thuần chủng giao phối với nhau thì xác suất để hai cơ thể lai thế hệ F1 thừa hưởng các haplotype giống nhau là 25%, trừ khi hai bố mẹ có cùng chung một haplotype. Bởi vậy, để gh p cơ quan hoặc tủy xương giữa các anh em cùng cha cùng mẹ thì khả năng giống nhau về phức hợp hòa hợp mô là 25%. Khi ghép mô từ bố mẹ sang con thì giữa hai cơ thể luôn có một haplotype giống nhau và khác nhau về haplotype kia. Sự đồng dạng về mô trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu chưa phải là một yếu tố quyết định sự chấp nhận mô. Khi ghép mô giữa hai cơ thể khác nhau về di truyền thì dù cho có các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu giống nhau thì mô gh p cũng có thể bị loại bỏ do còn có sự khác nhau về các locus hòa hợp mô thứ yếu. Khác với các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu được các tế bào TH và TC nhận dạng, các kháng nguyên hòa hợp mô thứ yếu chỉ được nhận dạng khi chúng được trình diện trong một phức hợp với các phân tử hòa hợp mô chủ yếu của bản thân. Ngoài ra, sự thải bỏ mô ghép do khác nhau về hòa hợp mô thứ yếu thường xẩy ra kém rầm rộ hơn so với thải bỏ mô ghép do sự khác nhau về hòa hợp mô chủ yếu. Tuy vậy phản ứng này cũng luôn luôn ẫn đến thải bỏ mô gh p. Vì l{ o đó khi gh p giữa hai cơ thể có các kháng nguyên HLA giống nhau thì cơ thể nhận vẫn cứ phải dùng các thuốc ức chế miễn dịch. 1.3. Ðịnh type mô
phản ứng thải bỏ mô ghép và vì vậy người ta đã xây dựng các mô hình khác nhau để định type mô nhằm mục đích sàng lọc các cơ thể cho và cơ thể nhận đồng thời đánh giá mức độ hòa hợp mô giữa họ. Ðầu tiên cơ thể cho và cơ thể nhận phải được xác định nhóm máu thuộc hệ ABO bằng cách xác định type kháng nguyên của hồng cầu. Các kháng nguyên nhóm máu biểu hiện trên hồng cầu, tế bào biểu mô, tế bào nội mô. Các kháng thể tương ứng o cơ thể nhận sản xuất ra để chống lại các kháng nguyên này sẽ phản ứng với các kháng nguyên có trên bề mặt các tế bào có trong mô ghép và hoạt hóa bổ thể rồi gây ra phá vỡ các tế bào. Vì vậy việc phù hợp các nhóm máu trong hệ ABO là một điều kiện tiên quyết để tiến hành ghép. Tất nhiên sự phù hợp về Rh và nhóm máu Lewis cũng là những điều kiện cần thiết không thể thiếu được.
Hình x-4: Định týp HLA bằng kỹ thuật vi gây độc tế bào. Người cho dự tuyển số 1 có chung các kháng nguyên HLA-A được nhận dạng bởi các kháng thể ở các giếng 1 và 7 với người nhận còn người cho dự tuyển số 2 thì không có chung kháng nguyên nào với người nhận.
Ðịnh type HLA của cơ thể cho và cơ thể nhận được tiến hành bằng thí nghiệm vi gây độc tế bào (Hình x-4). Trong thí nghiệm này bạch cầu của những người cho dự tuyển và người nhận được phân bổ vào các giếng của một khay phản ứng, sau đó cho thêm kháng thể đơn clone đặc hiệu đối với từng allele của MHC lớp I và lớp II vào các giếng khác nhau. Sau khi ủ, người ta cho thêm bổ thể vào các giếng và đánh giá mức độ các tế bào bị gây độc bằng mức độ nhuộm hoặc không nhuộm chất mầu (xanh trypan hoặc eosin Y) của các tế bào. Nếu bạch cầu trong một giếng có kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu tương ứng với kháng thể đơn clone đã cho vào giếng đó thì tế bào sẽ bị hủy hoại màng và chất mầu sẽ ngấm vào bên trong. Việc định type HLA dựa trên thí nghiệm này có thể chỉ ra sự có mặt hoặc vắng mặt của các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu khác nhau.
Ngay cả khi giữa cơ thể cho và cơ thể nhận không có sự phù hợp hoàn toàn về HLA thì vẫn có thể tiến hành gh p được. Trong trường hợp này người ta thực hiện phản ứng nuôi cấy bạch cầu hỗn hợp một
chiều để đánh giá về lượng, mức độ phù hợp kháng nguyên hoà hợp mô chủ yếu lớp II giữa cơ thể cho và cơ thể nhận (Hình x-5). Trong thí nghiệm này người ta lấy tế bào lympho từ một người cho dự tuyển để xử lý với mytomyxin C hoặc chiếu tia X và sử dụng chúng như những tế bào kích thích và lấy lympho bào từ người nhận để làm tế bào đáp ứng. Mức độ tăng sinh của các lympho T của người nhận thể hiện mức độ hoạt hoá tế bào T được đo bằng mức độ tích hợp thymidine (3H) vào ADN của tế bào. Nếu phản ứng tăng sinh càng lớn thì chứng tỏ sự khác nhau về kháng nguyên hoà hợp mô chủ yếu lớp II giữa cơ thể cho và cơ thể nhận càng nhiều và tiên lượng của việc ghép càng xấu. Thí nghiệm nuôi cấy tế bào hỗn hợp có ưu điểm hơn định type bằng thí nghiệm vi gây độc tế bào ở chỗ nó biểu thị rõ hơn mức độ hoạt hóa của tế bào THhình thành trong đáp ứng chống lại các kháng nguyên hoà hợp mô chủ yếu lớp II của mô ghép dự tuyển. Nhược điểm của thí nghiệm này là phải tiến hành mất vài ngày o đó không ứng dụng được cho trường hợp người cho là tử thi, do tạng ghép phải được ghép ngay sau khi lấy ra khỏi tử thi. Trong trường hợp này phải dựa vào kỹ thuật vi gây độc tế bào, kỹ thuật này có thể tiến hành chỉ trong vài giờ.
Hình x-5: Phản ứng nuôi cấy bạch cầu hỗn hợp một chiều 1.4. Các cơ chế tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép
Phản ứng thải bỏ mô ghép xẩy ra chủ yếu là o đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào chống lại các kháng nguyên khác gene cùng loài xuất hiện trên bề mặt tế bào mô ghép. Cả đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu quá mẫn muộn lẫn đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu gây độc trực tiếp đều tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép. Quá trình của phản ứng thải bỏ mô ghép có thể được chia làm hai giai đoạn: (1) giai đoạn mẫn cảm trong đó các lympho bào phản ứng với kháng nguyên của cơ thể nhận tăng sinh để đáp ứng với các kháng nguyên khác gene cùng loài trên mô gh p và (2) giai đoạn thực hiện trong đó xẩy ra sự phá hủy mô gh p theo cơ chế miễn dịch. Giai đoạn mẫn cảm
Trong giai đoạn mẫn cảm các tế bào TCD4+ và TCD8+ nhận biết các kháng nguyên khác gene cùng loài có trên các tế bào của mô ghép lạ và đáp ứng bằng cách tăng sinh. Sự nhận dạng xẩy ra cả đối với kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lẫn thứ yếu. Nhìn chung đáp ứng với kháng nguyên hòa hợp mô thứ yếu diễn ra yếu ớt.
Tuy nhiên đôi khi xẩy ra sự phối hợp các đáp ứng chống lại nhiều kháng nguyên hòa hợp mô thứ yếu thì đáp ứng này cũng vẫn rầm rộ. Các tế bào TCD4+ và TCD8+ của cơ thể nhận có khả năng nhận biết trực tiếp các phân tử kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lớp I và lớp II. Có lẽ điều này xẩy ra do các phân tử này rất giống với các phân tử hòa hợp mô của bản thân dùng làm điểm tựa để gắn với các kháng nguyên. Các tế bào trình diện kháng nguyên khi xâm nhập vào mô gh p cũng có khả năng nuốt các kháng nguyên khác gene cùng loài (cả các phân tử kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lẫn thứ yếu) rồi phô bầy chúng ưới dạng các peptit đã được xử lý cùng với các phân tử hòa hợp mô chủ yếu của bản
thân.
Sự tham gia của các thành phần miễn dịch thay đổi tùy theo kiểu mô ghép khác nhau. Ví dụ khi gh p a, đầu tiên mô da ghép không chứa các mạch máu hoạt động. Các lympho bào của túc chủ theo đường mao mạch hoặc đường bạch huyết đi tới mô ghép, chúng thâu tóm các kháng nguyên lạ của mô da gh p và đi theo đường bạch mạch về các hạch lympho khu vực. Tại đây sẽ sinh ra các lympho bào thực hiện và đi ra khỏi hạch để trở lại mô ghép gây ra tấn công miễn dịch. Ðối với mô ghép là thận hoặc tim thì sự cung cấp máu được duy trì liên tục do khâu nối mạch máu của mô ghép với túc chủ, lympho bào trong dòng máu sẽ thâu tóm các kháng nguyên của mô ghép rồi theo đường mạch máu tới lách hoặc theo đường bạch mạch tới các hạch lympho. Các tế bào lympho hoạt động được sinh ra ở trong lách hoặc hạch lympho sẽ quay trở lại mô ghép bằng đường máu và đường bạch huyết.
Một số loại tế bào (thay đổi tùy theo kiểu mô ghép) sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc giới thiệu kháng nguyên cho các lympho bào của túc chủ.
Ðối với một số mô gh p như thận, tuyến ức, đảo tụy thì một số tế bào của mô ghép có tên là bạch cầu “lữ khách” (passenger lymphocyte) sẽ di chuyển từ mô ghép vào các hạch lympho khu vực. Do các bạch cầu “lữ khách” biểu thị các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu khác gene cùng loài của mô ghép nên chúng được nhận dạng như một vật lạ và sẽ kích thích đáp ứng miễn dịch của các lympho bào T trong hạch lympho (hình 1). Các bạch cầu “lữ khách” này là các tế bào có tua, trên bề mặt có nhiều phân tử hòa hợp mô lớp II (cũng có các phân tử hòa hợp mô lớp I ở mức bình thường).
Chúng được phân bố rộng rãi trong phần lớn các mô của động vật có vú trừ não. Các bạch cầu “lữ khách” này đóng vai trò quan trọng trong việc giới thiệu các kháng nguyên khác gene cùng loài với hệ thống miễn dịch của túc chủ. Nếu người ta loại trừ được các tế bào này khỏi mô gh p trước khi ghép thì mô ghép sẽ có thời gian sống ư k o ài. Một cách để loại trừ các tế bào bạch cầu “lữ khách” ra khỏi mô gh p là đầu tiên người ta đem gh p mô gh p đó vào một cơ thể khác gene cùng loài đã bị ức chế miễn dịch rồi sau đó lấy mô ghép đó ra và gh p vào một cơ thể khác gene cùng loài khác.
Khi mô ghép tồn tại ở cơ thể khác gene cùng loài đã bị ức chế miễn dịch, các bạc cầu “lữ khách” sẽ rời khỏi mô gh p đi vào cơ thể túc chủ này. Vì vậy khi mô gh p này được ghép lại vào cơ thể khác gene đồng loài khác thì các bạch cầu “lữ khách” đã bị kiệt và kém khả năng gây ra phản ứng thải bỏ. Cũng có thể làm kiệt các bạch cầu “lữ khách” bằng cách nuôi chúng in vitro trước khi ghép. Trong một nghiên cứu người ta nhận thấy việc làm kiệt các tế bào bạch cầu “lữ khách” trong mô gh p đảo tụy bằng cách nuôi in vitro đã làm cho các mô gh p khác loài được chấp nhận trên cơ thể chuột nhắt.
Các bạch cầu “lữ khách” không phải là những tế bào duy nhất trong mô ghép giới thiệu các kháng nguyên khác gene cùng loài với hệ thống miễn dịch của túc chủ. Thật vậy trong các mô ghép da và một số loại mô ghép khác bạch cầu “lữ khách” hình như không đóng vai trò gì cả. Các loại tế bào khác như tế bào Langerhan, tế bào nội mô của mạch máu lại đóng vai trò giới thiệu kháng nguyên với hệ thống miễn dịch của túc chủ. Cả hai loại tế bào này đều biểu thị các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lớp I và lớp II. Sự nhận dạng kháng nguyên lạ trên tế bào mô ghép sẽ sinh ra sự tăng sinh rầm rộ của tế bào T trong túc chủ. Có thể chứng minh sự tăng sinh này bằng phản ứng nuôi lympho bào hỗn hợp in vitro.
Cả tế bào có tua lẫn tế bào nội mô mạch máu của mô ghép khác gene cùng loài đều có thể làm cho tế bào T của túc chủ tăng sinh rầm rộ khi nuôi cấy in vitro. Loại tế bào tăng sinh chủ yếu là tế bào TCD4+, tế bào này nhận biết được cả các kháng nguyên lớp II khác gene cùng loài một cách trực tiếp và các pepti e kháng nguyên đã được xử lý và giới thiệu bởi các tế bào giới thiệu kháng nguyên của túc chủ. Ðiều này làm khuyếch đại quần thể TH hoạt hóa và được xem như một khâu trung tâm trong quá trình sinh ra các cơ chế thực hiện khác nhau để dẫn tới thải bỏ mô ghép.
Các bạch cầu “lữ khách” từ mảnh gh p đi vào hạch lympho khu vực của túc chủ hoạt hóa các tế bào Th của túc chủ đáp ứng với các kháng nguyên hòa hợp mô lớp II trên bề mặt tế bào bạch cầu “lữ
khách”. Các tế bào TH hoạt hóa sẽ cảm ứng tăng sinh các tế bào TDTH hoặc TC là các tế bào tham gia vào đáp ứng miễn dịch thải bỏ mô ghép.
Giai đoạn thực hiện
Có nhiều cơ chế thực hiện tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép. Thông thường nhất là phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào bao gồm cả kiểu quá mẫn muộn lẫn kiểu gây độc trực tiếp. Ít xẩy ra hơn là cơ chế làm tan tế bào bởi bổ thể và kháng thể hoặc phá hủy tế bào theo cơ chế ADCC. Ðội quân chủ lực tham gia vào các phản ứng miễn dịch tế bào gây ra thải bỏ mô ghép là các tế bào lympho T và đại thực bào xâm lấn vào mô ghép. Về phương iện mô học trong nhiều trường hợp sự thâm nhiễm tế bào rất giống với sự thâm nhiễm xẩy ra trong quá mẫn muộn.
Trong quá trình thâm nhiễm này các tế bào TDTH sản sinh ra các lymphokine có tác dụng thúc đẩy sự thâm nhiễm của đại thực bào. Các tế bào TC của túc chủ có khả năng nhận biết các phân tử lớp I lạ và trở thành các tế bào gây độc đối với mô ghép. Trong một số trường hợp phản ứng thải bỏ mô ghép còn